焦春荣，王　岭，杨金华，刘善华

(中航工业复合材料中心,北京航空材料研究院，先进复合材料重点实验室，北京 100095)



研究论文

等离子喷涂BSAS环境障涂层性能研究

焦春荣，王岭，杨金华，刘善华

(中航工业复合材料中心,北京航空材料研究院，先进复合材料重点实验室，北京 100095)

焦春荣

摘要：采用等离子喷涂工艺在SiC陶瓷表面制备了BSAS环境障涂层，分析研究了环境障涂层的微观结构、结合强度、长期抗氧化性能、抗热震性能和抗高温水氧腐蚀性能。结果表明：BSAS环境障涂层的结合强度为29 MPa，内部结构均匀，无贯穿裂纹和连通气孔；涂层热震30次开始有微裂纹，热震50次后出现贯穿裂纹失效；涂层于空气中1 200 ℃/200 h氧化后增重0.24%，内部氧化不明显；在1 atm、1 200 ℃、50%H2O-50%O2、0.4 m/s高温水氧环境中腐蚀150 h后,涂层保护试样失重0.87 mg/cm2，涂层表面腐蚀厚度小于10 μm，无涂层保护的试样失重3.4 mg/cm2。

关键词：等离子喷涂;BSAS粉体;环境障涂层

1前言

随着航空发动机推重比要求的不断提高，发动机热端部件所经受的燃气温度和燃气压力也不断提高，对发动机热端部件材料的承温能力的要求也不断提高[1-2]。SiC陶瓷基复合材料以其比重轻、耐温等级高、热膨胀系数小、抗腐蚀性好的优点在发动机热端部件的应用趋势日益明显[3-5]。SiCf/SiC复合材料在高温干燥环境中可稳定使用，但与高温水氧的燃气环境直接接触却容易生成易挥发的Si(OH)4，导致材料失重并最终失效。SiC陶瓷基复合材料在航空发动机应用必须解决燃气腐蚀问题，必须使用环境障涂层的保护[6-8]。……